【技术实现步骤摘要】
本技术属于换热器零件，涉及一种高效节能换热器管束。
技术介绍
1、管壳式换热器目前仍是石油化工行业应用最普遍的热交换装置，通常由管壳及其内的管束构成。当前对其换热效果的研究主要集中在两个方面：一是开发新的换热器品种，如一些紧凑式的换热器；二是对管壳式换热器采用各种强化传热措施。传统管壳式换热器壳侧良好的传热效果是通过在壳侧设置弓形折流板而得到的。该种结构应用时间长，技术也比较成熟，但这种壳侧支撑结构和流体流动方式存在着诸多的缺陷：如易激发管束振动而导致换热器失效；流动阻力较大，往往超过允许压降值；壳侧流动存在冲刷不充分的流动死区，死区内局部换热系数很低，因此受热面利用率不高，导致整体换热系数降低，同时死区内容易积垢，威胁换热设备的安全运行。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种高效节能换热器管束，旨在通过改变折流板支撑换热管的型式进而改变流体在换热器筒体中的流动状态，同时再与螺旋波纹换热管结合使用，以达到提高壳程流体传热系数的目的。
2、本技术采用的技术方案为：该管束包括管板、换热管、折流板、定距管及拉杆；多个换热管中部通过折流板上的换热管孔从多层折流板中穿过，两端固定在管板上；多层折流板被定距管按一定间距隔开，并通过拉杆固定，用以支撑换热管；其特点是：所述折流板为整圆形状，其上换热管孔旁边的管桥上开有距形流通槽；所述换热管孔为方形换热管孔；所述换热管为螺旋波纹换热管，其内、外壁均设有连续螺旋波纹。
3、本技术是将普通折流板的圆形换热管孔设计成边长比换热
4、与传统常见的换热器管束换热效果相比较，本专利具有如下优点：
5、1、由于流体的流动方向借鉴了类似于折流杆换热器的轴向流动，所以当壳程流体流速达到一定值时，流体经过折流板处的漩涡脱落和折流板处的文丘里效应，在折流板后方产生漩涡尾流，流体的流速越大，湍动越激烈，强化传热的效果越好。在漩涡强度减弱后，流体通过后面的折流板又产生新的漩涡和节流，导致流体流速加快和湍动度加强，同时流体对管外边界层液膜的剪力加大，从而使液膜持续减薄，这样既提高了传热系数，又有除垢防垢作用。又因为折流板与换热管间的接触为线接触，因此接触面积很小，传热面积利用充分，消除了传热死区。由于既不存在管束的横流阻力，又没有反复的转变效应，故壳程压力降很小。因此，流体的纵向流动使此类换热器具有换热效率高、抗震性能好、壳程压降低、抗结垢性能强等优点。
6、由于换热管内、外壁的波峰和波谷以连续螺旋的形式存在，使其同时兼有波纹管和螺纹管的特性，使流体流经换热管时形成强烈的湍流。即使流量不大，流体也会在管道内、外分别形成强烈的扰动，很大程度的提高了换热管的传热系数。
7、2、当流体沿着换热管做轴向流动时，流体一方面在管外螺旋面的作用下呈螺旋运动，同时也随着内、外壁波峰和波谷高度差的连续变化，使流速和流向发生周期性变化，使流体受到了强烈的扰动，加强了流体的轴向混合和湍动程度，壳程流体在流经管子的螺旋线接触点后形成脱离管壁的尾流，增大了流体自身的湍流度，破坏了管壁上的流体边界层，从而使壳程传热得到增强。由于换热管本身的特性，即有流体的轴向流动、旋转运动，也有流体受内、外壁的波峰、波谷而表现出的周期性扰动运动。这种强化传热的效果，使设备整体的传热系数有很大的增加。
8、3、设备运行时，换热管的管内外受介质温度差影响，换热管会产生微量的径向伸缩形变，管内外的曲率也会随之经常变化，所以污垢和换热管相互间会产生过大的拉脱力，即便有水垢沉积也会随之破裂而自动脱落，进而使换热器具备持久、有效的传热性能。
9、4、由于将换热管与换热管孔之间的间隙及管桥的矩形流通槽作为导流孔，壳程内流体在沿着换热管轴向流经折流板时，流体会在换热管与方形管孔四周的空隙及矩形流通槽位置，形成小孔或贴壁射流，对周围流体会产生卷吸作用而发生局部混合，从而在较低雷诺数下使流体离开导流孔后形成湍流，减薄射流区域的传热边界层，达到提高传热效果的目地。
10、本技术——一种高效节能换热器管束，在使用上不但大幅强化了传热系数，提高了换热效果，而且还兼有抗垢和除垢作用。同时还具有节省空间、占地面积小等特点，在实际应用中有很高的使用价值，值得广泛的推广应用。
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1.一种高效节能换热器管束，包括管板(1)、换热管(2)、折流板(3)、定距管(4)及拉杆(5)；多个换热管(2)中部通过折流板(3)上的换热管孔(6)从多层折流板(3)中穿过，两端固定在管板(1)上；多层折流板(3)被定距管(4)按一定间距隔开，并通过拉杆(5)固定，用以支撑换热管(2)；其特征是：所述折流板(3)为整圆形状，其上换热管孔(6)旁边的管桥(8)上开有距形流通槽(7)；所述换热管(2)孔为方形换热管孔；所述换热管(2)为螺旋波纹换热管，其内、外壁均设有连续螺旋波纹。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能换热器管束，其特征是：所述距形流通槽(7)呈“一”字形状。
3.根据权利要求1或2所述的一种高效节能换热器管束，其特征是：所述换热管(2)的两端采用胀-焊-胀的连接方式与前、后两块管板(1)连接成一体。
【技术特征摘要】
1.一种高效节能换热器管束，包括管板(1)、换热管(2)、折流板(3)、定距管(4)及拉杆(5)；多个换热管(2)中部通过折流板(3)上的换热管孔(6)从多层折流板(3)中穿过，两端固定在管板(1)上；多层折流板(3)被定距管(4)按一定间距隔开，并通过拉杆(5)固定，用以支撑换热管(2)；其特征是：所述折流板(3)为整圆形状，其上换热管孔(6)旁边的管桥(8)上开有距形流...
【专利技术属性】
技术研发人员：林罡明，孙洪滨，祁俊成，
申请(专利权)人：抚顺石油机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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